2.3 コンピュータの構成要素と周辺機器

2.3.1 本体

中央処理装置(CPU)   

                            (Hz 1秒間に1つ処理をおこなう)

CPUの型式

主記憶(メインメモリ)

                                        
                                                          記憶装置の階層構造
     --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                   レジスタ キャッシュ メインメモリ     補助記憶装置
                        (ハードディスクドライブ) CD, DVD      
      -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    性質    高速                       →             低速
                     高価            →            安価                                       
    用途    高使用頻度のデータを保管     →            低使用頻度のデータを保管
          小容量                            →              大容量
     ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------                     

補助単位

         10^15    10^12 10^9   10^6   10^3      1    10 ^-3  10 ^-6 10^-9  10^-12
       P         T       G    M       K  −    m         μ   n         p
   ペタ   テラ  ギガ メガ    キロ     ミリ マイクロ ナノ ピコ

2.3.2 周辺装置



2.4 ソフトウェア

2.4.1 基本ソフトウェア

オペレーティングシステム(OS)

          Mac OS X, Windows XP, Windos Vista, Windows 8, Linux .......
          同じWindows 8/VISTAでも Home, Business, Ultimateなどさまざまなマイナーバージョンがある。
     補足で述べた方法で調べてみよう。

2.4.2 応用ソフトウェア

アプリケーション

          Word, EXCEL, ThunderBird, Internet Explorer, OutLook......

2.4.3 プログラミングとソフトウェア開発

       インタープリタ型言語
       プログラミング言語


補足

1. 自分のコンピュータ(windows)のCPUの性能、メインメモリの容量など、どうなっているか調べてみよう。

調べ方
    Windows 8
                スタート→コントロールパネル→システムとセキュリティ→システム
    Windows Vista
                スタート→コントロールパネル→システムとメンテナンス→システム
      
    Windows XP
                スタート→コントロールパネル→パフォーマンスとメンテナンス→システム→全般
        


2. 自分のPCのハードディスク容量を調べる
   Windows 8
             スタート → エクスプローラー   
                                ハードディスクドライブのアイコン下の記述をみる
                               (空き領域 100GB/200GB  ←全容量200GBのうち100GB未使   
   Windows Vista
             スタート → コンピュータ   
                                ハードディスクドライブのアイコン下の記述をみる
                               (空き領域 100GB/200GB  ←全容量200GBのうち100GB未使用)
                                アイコン上で右ボタンをクリックする
   Windows XP
             スタート → コンピュータ   
                                ハードディスクドライブのアイコンを右ボタンをクリックする

    空き容量が10%以上はあるように調整すること


練習問題

(提出の必要は有りませんが、同様の問題が期末レポートとしてでますのでみておいてください)


1.  2進数 00111011 を16 進数で表記せよ。また16 進数 AF を2進数で表記せよ。(15点)

2.   1ワード(情報の単位)を10 bit とすると何通りの情報を表す事ができるか。また,JIS 漢字コードでは第1,第2水準で約6400 通りの漢字を表現するが,このコードで漢字を表現するのに10 bit のワードで十分かどうか述べよ。足りない場合は,最低限であと何ビット加えればよいか答えよ。(15点)


3.  コインを3 回連続して投げたとき,3 回とも表であった。表と裏が出る確率がそれぞれ1/2 であったとすると,この観測によって得られた情報量を答えよ。単位もつけて表せ。(20点)

4.  以下の文章はコンピュータの歴史について記述したものである。以下の問いに答えよ。(50点)

 計算機の1歩手前の“計算器“が登場したのはルネサンス以降の17 世紀になってからである。最初にフランスの (a)が手動歯車式の加算減算ができる計算器を考慮した。その後,ドイツの(b)によって乗算ができるように改良されたが,普及にはいたらなかった。 1936 年,イギリスの(c)は自動機械の概念を考案し,現在の計算機の基本機能の理論的基礎を作った。その後,第2次世界大戦の最中の1944 年になって米国のハーバード大学の(d)が(e)といった
電気の力を利用した電気機械式計算機である(f)を完成した。
 その後,ペンシルベニア大学の(g )は(h)を使った世界初の電子機計算機である(i)を1946年に完成した。しかし,この計算機ではプログラムやデータは(j)によって人間が設定する 必要があり,変更が大変であった。同年,(k)がプリンストン大学で(A)"プログラム内蔵方式 "を提案した。この方式はその後のコンピュータに広く採用されたため彼は現在ではコンピュータの父と称されている。1948 年にはアメリカのベル研究所の(l)が情報量や情報の誤りに関する情報理論を発表した。これらに刺激され,イギリスのケンブリッジ大の(m)がEDSAC を,翌年1949 年再び(g)が(n)を完成した。
 コンピュータの世代論ではハードウェア素子として(h)を用いたこれらの計算機は第1世代と呼ばれる。その後コンピュータは(o)を用いた第2世代, IC(集積回路)を用いた第3 世代,LSI(大規模集積回路)を用いた第3.5 世代,VLSI(超大規模集積回路)を用いた第4世代B と進化し,現在は第5世代にあたると言われている。

(1) 空欄に当てはまる語を調べて埋めよ。(20点)

(2) A" "で囲まれた部分について どのような方式か説明せよ。(15点)

(3) B " "で囲まれた部分について,IC, LSI, VLSI の違いを述べよ。(15点)